浅谈水泥搅拌桩复合地基

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1、浅谈水泥搅拌桩复合地基1．搅拌时不会使地基土侧向挤出，所以对周围建筑物的影响很小。2．水泥搅拌桩由于是将水泥固化剂与原地基土就地搅拌混合，因而可以最大限度地利用原土。3．土体加固后，重度基本不变，对软土下卧层不会引起附加压力及附加沉降。4．施工时无震动，无噪音，无污染，可在市区内和密集建筑群内进行施工。5．与其它桩基相比，工期短，造价低。水泥搅拌桩在国外已有几十年的历史，而在国内则是从80年代开始应用于软土地基的加固处理中。主要用于加固的土质有淤泥，淤泥质土、承载力不大于120kPa的粘性土与粉质土等。当用于加固泥炭土或地下水具有侵蚀性的土时，应通过实验确定其适用性。加固局限于陆上，加固深

2、度可达18m。水泥搅拌桩可用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性，主要用于以下情况：1．建筑物或构筑物的地基，厂房内具有地面荷载的地坪，高填方路堤下基层等。2．作为进行大面积地基加固，以防止码头岸壁的滑动、深基坑开挖时坍塌及减少软土中地下构筑物的沉降。3．作为地下防渗墙以阻止地下渗透水流，对桩側或桩背后的软土加固以增加侧向的承载能力。二、设计参数选择1．水泥标号：水泥土强度随水泥标号的提高而提高，一般选用425号普通矿渣水泥。2．水泥掺合比α:置换率的大小直接影响复合地基承载力的大小，也影响建筑物沉降量的大小，从最佳的技术经济指标衡量，一般选用m=20%较为恰

3、当。三、水泥搅拌桩复合地基地计算水泥搅拌桩按其强度与刚度是介于刚性桩与柔性桩间的一种桩型，但其承载性能又与刚性桩相近。因此在设计搅拌桩时，可仅在上部结构基础范围内布桩。设计原则是使复合地基承载力与沉降值满足上部结构变形和使用要求。1．单桩竖向承载力的计算：单桩竖向承载力标准值应通过现场单桩载荷试验确定，也可接下列二式计算，取其较小值：(1)(2)式中：fcu,k---与搅拌桩身加固土配比相同的室内加固土试块（边长70.7mm的立方体，也可以采用边长50mm的立方体）的90d龄期的无侧限抗压强度平均值（kPa）---桩的面积（m2）---桩的截面积（m2）---强度折减系数，可取0.35-0

4、.5。---桩间土的平均摩擦里，对淤泥可取5-8kPa对淤泥土质可取8-12kPa，对粘性土可取12-15kPa---桩周长（m）---桩长（m）---桩端天然地基土承载力标准值（kPa）---桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4-0.6由（1）式与（2）式比较可以看出，当桩身强度大于（1）式所提出的强度值时，相同桩长的承载力相近，而不同桩长的承载力明显不同。此时桩的承载力由基土支持力控制，增加桩长可提高桩的承载力。当桩身强度低于（1）式所给值时，承载力受桩身强度控制。在单桩设计时，从承载力角度，承受垂直荷载的搅拌桩一般应使土对桩的支承力与桩身强度所确定的承载力相近，并使后者略大于前

5、者最为经济。因此，搅拌桩的设计主要是确定桩长和选择水泥掺入比。2、复合地基的设计计算：搅拌桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基载荷试验确定，也可按下式计算：式中m面积换算率（%）桩的截面面积（m2）桩间天然地基土承载力标准值（kPa）式中：¬假想实体基础底面压力（kpa）A0基础底面积（）A1假想实体基础底面积（）G假想实体基础自重（KN）假想实体基础侧表面积（）作用在假想实体基础侧壁上的平均容许摩阻力（）假想实体基础边缘软土的承载力（）假想实体基础底面经修正后的地基土承载力（）3.水泥搅拌桩的沉降计算。水泥搅拌桩复合地基变形S的计算，包括搅拌桩群体的压缩变形S1与桩端加固土层

6、的压缩变形S2之和。S1的计算式如下：其中为复合地基压缩模量式中：水泥搅拌桩变形模量，当～,可取桩间土变形模量水泥搅拌桩在复合地基中的置换率群桩顶面处的平均压力P群桩底面处的附加压力L桩长四、水泥搅拌桩复合地基的施工要点对于准备采用水泥搅拌桩工程的场地，除了常规的工程地质勘察外，尚应查明：1．填土层的结构，是否有大块障碍物。2．水泥搅拌桩加固深度范围内的天然含水量。3．有机质土层及有机质性质与含量。4．地下水的侵蚀性，因为许多种普通水泥不能适应硫酸盐的结晶性侵蚀，甚至会丧失强度。五、工程实例某厂房某柱经过计算，该柱柱底竖向力设计值为2370KN。基底设计成正方形3.7m3.7m,基础埋深1

7、.8m。基础及工程地质剖面图如图2所示。则取面积置换率的计算：独立柱基基底压力设计值复合地基承载力设计值欲使则取m=0.25求搅拌桩数取n=18则该柱桩位平面布置图如图3所示复合地基沉降计算如下：复合地基变形模量Ec=mEp+(1-m)Es=0.251251.8+(1-0.25)3=58.5MPa群桩底面的附加压力S2可按范规定的分层总和法计算得S2=39mm,则该柱位复合地基沉降值为：S=S1+S2=26+39=65(